ConcurrentHashMap底层结构和原理

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现，它是基于哈希表的并发容器，具有高效的读取和更新操作。下面是ConcurrentHashMap的底层结构和原理：

1. 底层数据结构：ConcurrentHashMap使用了分段锁的机制，内部维护了一个Segment数组，每个Segment都是一个类似于HashMap的结构，即一个数组加链表或红黑树。

2. 分段锁：ConcurrentHashMap使用了分段锁的概念，将整个哈希表分为多个段（Segment），每个段都是一个独立的哈希表。不同的线程可以同时访问不同的段，从而实现了并发访问。

3. Hash定位：当进行插入、查找或删除操作时，首先根据键的哈希值定位到对应的段（Segment），然后在该段内部进行操作。

4. Segment内部结构：每个Segment内部包含一个HashEntry数组，数组中的每个元素是一个链表或红黑树的头节点。链表和红黑树用于解决哈希冲突，提高查找效率。

5. CAS操作：在并发环境下，ConcurrentHashMap使用了CAS（Compare and Swap）操作来实现线程安全。CAS操作是一种乐观锁策略，通过比较当前值与期望值是否相等来判断是否更新数据。

6. 扩容机制：当ConcurrentHashMap中的元素数量达到一定阈值时，会触发扩容操作。在扩容过程中，会创建一个新的数组，并将原有的元素重新分配到新数组中，同时保持并发访问的一致性。

相关问题

ConcurrentHashMap底层实现原理

ConcurrentHashMap的底层实现原理是基于分段锁（Segment）和哈希表（HashEntry）的数据结构。每个Segment都是一个独立的哈希表，内部包含一个HashEntry数组，用来存储键值对。在Java 8之前的版本中，ConcurrentHashMap的实现与Java 7相同。然而，从Java 8开始，ConcurrentHashMap的实现方式有所改变。

具体来说，在Java 8中，ConcurrentHashMap使用了一种称为"数组+链表+红黑树"的数据结构来存储键值对。底层的哈希表被分割成多个Segment，每个Segment都有自己的锁。这样可以实现更高的并发性，因为每次只需要锁住一个Segment，而不是整个哈希表。

当我们需要执行get操作时，首先根据键的哈希值定位到对应的Segment，然后再在该Segment的哈希表中进行查找。如果有多个键映射到同一个Segment，那么会在该Segment中的链表或红黑树中进行进一步的查找。通过这种方式，可以提高查找效率。

总之，ConcurrentHashMap通过分段锁和哈希表的结构，实现了高效的线程安全的并发操作。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [ConcurrentHashMap 底层原理](https://blog.csdn.net/qq_37967783/article/details/131095252)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [ConcurrentHashMap底层结构和原理详解](https://blog.csdn.net/qq_45408390/article/details/122189726)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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ConcurrentHashMap ：底层原理结构

ConcurrentHashMap是一个并发安全的HashMap的实现。它在底层使用了数据、单向链表和红黑树来构建存储结构。初始化一个ConcurrentHashMap实例时，默认会创建一个长度为16的数组。当发生Hash冲突时，ConcurrentHashMap采用链式寻址的方式来解决冲突。在jdk1.8中引入了红黑树机制，当数组长度大于64且链表长度大于等于8时，链表会被转换成红黑树。而在动态扩容时，如果链表长度小于8，红黑树会退化成链表。这些设计和优化都是为了提高ConcurrentHashMap的性能和查询效率。 <span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [【Java 基础】ConcurrentHashMap 底层原理](https://blog.csdn.net/qq_37967783/article/details/131095252)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* *3* [ConcurrentHashMap底层实现原理](https://blog.csdn.net/ahuangqingfeng/article/details/124269310)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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